【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冷凝仪器，尤其涉及一种冷凝管、冷凝回流反应装置及冷凝管上方投料的方法。
技术介绍
1、在化学实验冷凝回流的过程中，在反应过程中为了快速地添加反应原料，往往会直接在回流冷凝管上方进行加料。常规的蛇形冷凝管通道过长/溶剂流速较慢，易积存蒸馏液或投料原料，这会导致加料时间滞后、加料不完全的问题。而直形冷凝管、球形冷凝管虽然加料时间无滞后，但是有冷凝效果达不佳的问题 ，在加料的时候若反应剧烈，还可能会导致蒸汽或者反应底物溅出/喷涌出冷凝管。
2、冷凝管内管至下而上蒸汽的温度是从回流溶剂的沸点向冷凝剂的温度进行递减，若使用蛇形冷凝管的过程中直接投沸点比回流溶剂沸点更低的原料，那么较长的内管通道加上管道不垂直导致流速较慢，会将蒸汽的热量转移一部分至投入的原料，使得一部分投入的原料气化，被回流溶剂的蒸汽带动上升、直到冷凝下来重复热交换气化的过程形成“气化-冷凝循环”，导致投入的一部分原料残留在冷凝管中，不能到达反应体系。投料当量越小，该现象越明显。
3、目前冷凝管上方投料面对“确保冷凝效果”、“防止投料后液体飞溅或回流溶剂喷涌”、“冷凝管在投料的过程中热交换使部分原料气化在冷凝管中‘气化-冷凝循环’ 导致投料不准确”这三个问题往往只能解决个别的问题，并不能同时解决这三个问题。
4、因此，提出一种冷凝管、冷凝回流反应装置及冷凝管上方投料的方法，能够使得在冷凝回流的过程中确保冷凝效果、防止投料后液体飞溅或回流溶剂喷涌的同时解决冷凝管在投料的过程中热交换使部分原料气化在冷凝管中“气化-冷凝循环” 导
技术实现思路
1、为了克服现有技术的缺陷，本专利技术提出一种冷凝管、冷凝回流反应装置及冷凝管上方投料的方法，能够使得在冷凝回流的过程中确保冷凝效果、防止投料后液体飞溅或回流溶剂喷涌的同时解决冷凝管在投料的过程中热交换使部分原料气化在冷凝管中“气化-冷凝循环” 导致投料不准确的问题。
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术提供的一种冷凝管，包括外管、内管；所述内管贯穿所述外管，所述内管为特斯拉阀管道，所述特斯拉阀管道的顺流方向与所述冷凝管的蒸汽流动方向相反；所述外管具有进液口和出液口，所述外管与所述内管的之间的空间形成冷凝剂通道。
4、需要说明的是，逆向设置的特斯拉阀管道，指的是特斯拉阀管道或特斯拉阀的顺流方向与冷凝回流过程中蒸汽流动的方向相反，普通冷凝回流过程中蒸汽至下而上流动，即蒸汽从进气口至出气口方向流动；即特斯拉阀管道的顺流方向为自上而下。
5、特斯拉阀是一种有固定几何形状的被动式流体控制装置，其特点在于流体正向流动进入特斯拉阀仅受到较小的阻力，而流体反向流动进入特斯拉阀会受到极大的阻力，使得正向流动相较于反向流动更加容易，实现单向流动流量限制。
6、根据本专利技术实施例的冷凝管，至少具有如下有益效果：相较于蛇形冷凝管需要经过较长的蛇形管道而存在：在冷凝管在投料的过程中热交换使部分原料气化在冷凝管中“气化-冷凝循环” 导致投料不准确的问题；通过逆向设置的特斯拉阀管道，在冷凝回流的过程中，顺流方向上特斯拉阀对直接从冷凝管上方出气口投料的底物阻力较少，流经的路径比逆流少，能够使得投料的底物快速地进入下方的反应器皿中，具有更准确与快速的投料效果；而下方的蒸汽向上升，对于特斯拉阀来说是逆流方向，此时特斯拉阀起到了一个扰流的作用，能够使得蒸汽在特斯拉阀中留存的时间更多，对于直形冷凝管、球形冷凝管有更好的冷凝效果；反应剧烈时的溅射液体，对于特斯拉阀来说是逆流方向，此时特斯拉阀能够直接起到防止逆流的作用。因此，本专利技术提出一种冷凝管能够同时解决
技术介绍
中存在的三种问题：能够使得在冷凝回流的过程中确保冷凝效果、防止投料后液体飞溅或回流溶剂喷涌的同时解决冷凝管在投料的过程中热交换使部分原料气化在冷凝管中“气化-冷凝循环” 导致投料不准确的问题。
7、本专利技术的一些实施例，所述外管被所述内管的贯穿两端分别设置进气口和/或出气口。
8、需要说明的是，所述进气口与冷凝回流过程中的反应器皿对接，反应器皿内的蒸汽通过所述进气口进入所述内管。
9、优选的，所述特斯拉阀管道的顺流方向为所述出气口至所述进气口。
10、本专利技术的一些实施例，所述内管的材质包括玻璃、金属；优选的，所述金属包括铁、铜、铝中的至少一种。
11、本专利技术的一些实施例，所述内管的管径为0.3-10cm；优选的，所述内管的管径为0.3-3cm；进一步优选的，所述内管的管径为0.3-1cm。
12、需要说明的是，所述内管的管径根据反应体系的大小而进行选择，对于吨级的反应，管径最大可选择至10cm；对于千克级的反应，管径最大可选择至3cm；对于克级的反应，管径最大可选择至1cm。相应的冷凝管长度根据管径、生产需求与本领域的公知常识而选择。
13、本专利技术的一些实施例，所述特斯拉阀管道由多个单级特斯拉阀组管道成；优选的，所述特斯拉阀管道由5-30个单级特斯拉阀管道组成，所述单级特斯拉阀管道包括主通道与分支通道；进一步优选的，所述特斯拉阀管道由5-20个单级特斯拉阀管道组成；进一步优选的，所述特斯拉阀管道由5-15个单级特斯拉阀管道组成。
14、本专利技术的一些实施例，所述主通道与所述分支通道的夹角为30°至60°；优选的，所述主通道与所述分支通道的夹角为40°至50°。
15、本专利技术的一些实施例，所述主通道与所述分支通道的长度之比为1：1.2-3；优选的，所述主通道与所述分支通道的长度之比为1：1.2-2。
16、本专利技术的一些实施例，所述主通道为直型通道。
17、本专利技术的一些实施例，所述分支通道为圆弧通道。
18、第二方面，本专利技术所提供的另一种技术方案是：一种冷凝回流反应装置，其包含任一上述的冷凝管。
19、第三方面，本专利技术所提供的另一种技术方案是：一种冷凝管上方投料的方法，其方法使用任一上述的冷凝管。
20、本专利技术的有益效果：
21、本专利技术提出一种冷凝管，对比于蛇形冷凝管需要经过较长的蛇形管道而存在：在冷凝管在投料的过程中热交换使部分原料气化在冷凝管中“气化-冷凝循环” 导致投料不准确的问题；通过逆向设置的特斯拉阀管道，在冷凝回流的过程中，顺流方向上特斯拉阀对直接从冷凝管上方出气口投料的底物阻力较少，流经的路径比逆流少，能够使得投料的底物快速地进入下方的反应器皿中，具有更准确与快速的投料效果；而下方的蒸汽向上升，对于特斯拉阀来说是逆流方向，此时特斯拉阀起到了一个扰流的作用，能够使得蒸汽在特斯拉阀中留存的时间更多，对于直形冷凝管、球形冷凝管有更好的冷凝效果；反应剧烈时的溅射液体，对于特斯拉阀来说是逆流方向，此时特斯拉阀能够直接起到防止逆流的作用。
22、因此，本专利技术提出一种冷凝管能够同时解决
技术介绍
中存在的三种问题：能够使得在冷凝回流的过程中确保冷凝效果、防止投料后液体飞溅或回流本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种冷凝管，其特征在于，包括外管、内管；
2.根据权利要求1所述的一种冷凝管，其特征在于，所述外管被所述内管贯穿的两端还分别设置有进气口和/或出气口。
3.根据权利要求2所述的一种冷凝管，其特征在于，所述特斯拉阀管道的顺流方向为所述出气口至所述进气口。
4.根据权利要求1所述的一种冷凝管，其特征在于，所述内管的管径为0.3-10cm。
5.根据权利要求1所述的一种冷凝管，其特征在于，所述特斯拉阀管道由5-30个单级特斯拉阀管道组成，所述单级特斯拉阀管道包括主通道与分支通道。
6.根据权利要求5所述的一种冷凝管，其特征在于，所述主通道与所述分支通道的夹角为30°至60°。
7.根据权利要求5所述的一种冷凝管，其特征在于，所述主通道与所述分支通道的长度之比为1：1.2-3。
8.根据权利要求5所述的一种冷凝管，其特征在于，所述主通道为直型通道，所述分支通道为圆弧通道。
9.一种冷凝回流反应装置，其特征在于，所述冷凝回流反应装置包含权利要求1-8任一项所述的冷凝管。
10.一
...【技术特征摘要】
1.一种冷凝管，其特征在于，包括外管、内管；
2.根据权利要求1所述的一种冷凝管，其特征在于，所述外管被所述内管贯穿的两端还分别设置有进气口和/或出气口。
3.根据权利要求2所述的一种冷凝管，其特征在于，所述特斯拉阀管道的顺流方向为所述出气口至所述进气口。
4.根据权利要求1所述的一种冷凝管，其特征在于，所述内管的管径为0.3-10cm。
5.根据权利要求1所述的一种冷凝管，其特征在于，所述特斯拉阀管道由5-30个单级特斯拉阀管道组成，所述单级特斯拉阀管道包括主通道与分支通道。
...【专利技术属性】
技术研发人员：梁德才，杨忠学，
申请(专利权)人：广东孚延盛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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